כנף בעלת משיכה משתנה – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מאין תקציר עריכה |
אין תקציר עריכה |
||
שורה 6:
{{ערך מורחב|כנף בעלת גאומטריה משתנה}}
== מאפיינים ==▼
עיצוב כנפיים הוא בין הגורמים המרכזיים ב[[ביצועי כלי טיס]] באוויר. עיצובי כנף שונים מקנים ביצועים שונים בתנאי טיסה שונים. כנפיים ישרות הן היעילות ביותר בצורה מבנית ומקנים ביצועים מיטביים במהירות טיסה נמוכות כגון עילוי גבוהה, מהירות הזדקרות נמוכה וכדומה. כאשר עולים במהירות כנף ישרה מגבילה את כלי הטיס מבחינת תאוצה וגרר וגורמת לביצועים גרועים במהירויות ה[[עבר-קולי|עבר-קוליות]] ו[[על-קולי|על-קוליות]].▼
כנף משיכה משתנה מאפשר, על ידי שינוי בזוית המשיכה לשלוט על נתונים כמו מנת מימדים, אורך מיתר, מוטת כנף ובמידה מסוימת בשטח כנף. כל אלה משפיעים על הגרר והביצועים של כלי הטיס. כנף משיכה משתנה מגשרת בין ביצועי כנף ישרה וכנף משוכה ולהקנות ביצועים טובים ומסגרת ביצועים רחבה ללא הפשרות האופייניות לכנפיים סטנדרטיות.{{תמונה עם תוויות צפות|רוחב=700|תמונה=Lift-Drag comparison swing wing.svg|תוויות=▼
{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0.12|מלמעלה=0.35|כיתוב=כנף ישרה אופטימלית}}▼
{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0.8|מלמעלה=1.4|כיתוב=מספר מאך}}▼
{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0|מלמעלה=0.69|כיתוב=L/D}}▼
{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=1.10|מלמעלה=0.80|כיתוב=כנף משוכה אופטימלית}}▼
{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0.8|מלמעלה=0.25|כיתוב=כנף משיכה משתנה}}}}▼
התרשים מעלה
שינוי זווית המשיכה של הכנף מושג על ידי סיבוב הכנף סביב נקודת ציר. שינוי זווית המשיכה משנות את מיקום מרכז המסה ובמידה יותר גדולה את מיקום מרכז העילוי. שינוי מרכז העילוי יחסית למרכז המסה משנים את תכונות היציבות של כלי הטיס. [[קובץ:Swing-Center-Of-Lift.svg|מרכז|714x714 פיקסלים|לא ממוסגר]]▼
האיור מעלה מציג את תנועת מרכז הכובד ומרכז העילוי בתלות בזווית המשיכה בשלושה מכלולי משיכת כנף. השמאלי ביותר מציג מכלול הכולל ציר בודד וקבוע במרכז כלי הטיס. התרשים המרכזי מציג כלי טיס עם ציר בודד אבל נע אחורה וקדימה בתלות בזווית המשיכה. והתרשים הימני ביותר מציג מכלול הכולל שני צירים קבועים בשורשי כנפיים.▼
כפי שניתן להתרשם לפי התרשים השמאלי ביותר שהוא תיאורטית מכלול שינוי זווית משיכה הפשוט ביותר, תנועת מרכז העילוי אחורנית הוא משמעותי ביותר. עד כדי כך שכלי הטיס הופך ליציב יתר בזוויות משיכה גבוהות. סוג זה של כנף משיכה משתנה דרש פיצוי על תנועה זאת עם שינוי מיקום מייצבי הגובה.▼
כלי טיס עם ציר בעל תנועה קדימה ואחורה מאפשר הגבלת תנועת מרכז העילוי יחסית למרכז המסה ונחשב למכלול היעיל ביותר מהבחינה הזאת, אך תנועת הציר מייצרת קשיים הנדסיים שכן הציר הנושא במשקל כלי הטיס צריך לנסוע על גבי מסילה שגם היא צריכה להיות מחוזקת.▼
כלי טיס עם מכלול שני צירים כמוצג בתרשים הימיני מצטיין בתנועה מינימלית של מרכז העילוי במהירויות על קוליות. שורשי הכנפיים בהן מותקנים הצירים לרוב בולטים מחוץ לגוף ומשמשים כחלק קבוע בכנף, ומוסיפים לעילוי. כאמור מרבית כלי הטיס עם כנפיים בעלי משיכה משתנה כוללים את הסוג הזה.
=== אופן התקנה ===
כאמור מרבית כלי הטיס עם כנפיים בעלי משיכה משתנה כוללים שני צירים סביבם סובבות הכנפיים. הצירים הללו הם מעין מסבים כבדים המחברים בין הכנפיים עצמן לשתי לשוניות המתחברות לתיבות הכנף שנוטות להיות מורכבות ומחוזקות שכן כל העומס של הכנף שאמור לשאת את כל משקל המטוס והעומסים עקב תמרונים וכדומה, מתרכזים בהם. הכנפיים מסובבות על על ידי מפעילים לינאריים לרוב, המחוברים בקצה אחד של שורש הכנף (בקרבת שפת ההתקפה או הזרימה) ומתחברים למרכיב מבני מרכזי בגוף המטוס כגון קורה אורכית מרכזית.
קובץ:Tornado variable sweep wing Manching.JPG|מכלול ציר כנף משיכה משתנה של מטוס [[פאנאוויה טורנדו|פנאוויה טורנדו]] במהלך אחזקה.▼
קובץ:Aircraft engine MiG-23 sweep wing mechanism.jpg|מפעיל שינוי זווית משיכה של מטוס מיג-23 בתצוגה במוזיאון. המפעיל מושך את הכנף הסובבת סביב הציר בשורש כנף.▼
</gallery>
== רשימת מטוסים בעלי כנף משיכה משתנה ==
שורה 136 ⟵ 171:
|זווית משיכה עד 4.5 מעלות אחורה, שימש לקיזוז אורכי
|}
▲==מאפיינים==
▲עיצוב כנפיים הוא בין הגורמים המרכזיים ב[[ביצועי כלי טיס]] באוויר. עיצובי כנף שונים מקנים ביצועים שונים בתנאי טיסה שונים. כנפיים ישרות הן היעילות ביותר בצורה מבנית ומקנים ביצועים מיטביים במהירות טיסה נמוכות כגון עילוי גבוהה, מהירות הזדקרות נמוכה וכדומה. כאשר עולים במהירות כנף ישרה מגבילה את כלי הטיס מבחינת תאוצה וגרר וגורמת לביצועים גרועים במהירויות ה[[עבר-קולי|עבר-קוליות]] ו[[על-קולי|על-קוליות]].
▲כנף משיכה משתנה מאפשר, על ידי שינוי בזוית המשיכה לשלוט על נתונים כמו מנת מימדים, אורך מיתר, מוטת כנף ובמידה מסוימת בשטח כנף. כל אלה משפיעים על הגרר והביצועים של כלי הטיס. כנף משיכה משתנה מגשרת בין ביצועי כנף ישרה וכנף משוכה ולהקנות ביצועים טובים ומסגרת ביצועים רחבה ללא הפשרות האופייניות לכנפיים סטנדרטיות.{{תמונה עם תוויות צפות|רוחב=700|תמונה=Lift-Drag comparison swing wing.svg|תוויות=
▲{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0.12|מלמעלה=0.35|כיתוב=כנף ישרה אופטימלית}}
▲{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0.8|מלמעלה=1.4|כיתוב=מספר מאך}}
▲{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0|מלמעלה=0.69|כיתוב=L/D}}
▲{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=1.10|מלמעלה=0.80|כיתוב=כנף משוכה אופטימלית}}
▲{{תווית צפה|קנה-מידה={{{רוחב|400}}}|משמאל=0.8|מלמעלה=0.25|כיתוב=כנף משיכה משתנה}}}}
▲התרשים מעלה מציג נתוני יחס עילוי-גרר (L/D) יחסית למאך, ומשווה בנתונים אלו בין מטוס כנף ישרה אופטימלית, מטוס כנף משוכה אופטימלית ומטוס כנף משתנה. ניתן לראות שמטוס כנף משתנה מציג נתונים קרובים לאלו של כנף ישרה במהירות תת-קולית, ביצועים קרובים לאלו של כנף משוכה במהירות על-קולית, ואף מתעלה על שניהם במהירות עבר-קולית.
▲שינוי זווית המשיכה של הכנף מושג על ידי סיבוב הכנף סביב נקודת ציר. שינוי זווית המשיכה משנות את מיקום מרכז המסה ובמידה יותר גדולה את מיקום מרכז העילוי. שינוי מרכז העילוי יחסית למרכז המסה משנים את תכונות היציבות של כלי הטיס. [[קובץ:Swing-Center-Of-Lift.svg|מרכז|714x714 פיקסלים|לא ממוסגר]]
▲האיור מעלה מציג את תנועת מרכז הכובד ומרכז העילוי בתלות בזווית המשיכה בשלושה מכלולי משיכת כנף. השמאלי ביותר מציג מכלול הכולל ציר בודד וקבוע במרכז כלי הטיס. התרשים המרכזי מציג כלי טיס עם ציר בודד אבל נע אחורה וקדימה בתלות בזווית המשיכה. והתרשים הימני ביותר מציג מכלול הכולל שני צירים קבועים בשורשי כנפיים.
▲כפי שניתן להתרשם לפי התרשים השמאלי ביותר שהוא תיאורטית מכלול שינוי זווית משיכה הפשוט ביותר, תנועת מרכז העילוי אחורנית הוא משמעותי ביותר. עד כדי כך שכלי הטיס הופך ליציב יתר בזוויות משיכה גבוהות. סוג זה של כנף משיכה משתנה דרש פיצוי על תנועה זאת עם שינוי מיקום מייצבי הגובה.
▲כלי טיס עם ציר בעל תנועה קדימה ואחורה מאפשר הגבלת תנועת מרכז העילוי יחסית למרכז המסה ונחשב למכלול היעיל ביותר מהבחינה הזאת, אך תנועת הציר מייצרת קשיים הנדסיים שכן הציר הנושא במשקל כלי הטיס צריך לנסוע על גבי מסילה שגם היא צריכה להיות מחוזקת.
▲כלי טיס עם מכלול שני צירים כמוצג בתרשים הימיני מצטיין בתנועה מינימלית של מרכז העילוי במהירויות על קוליות. שורשי הכנפיים בהן מותקנים הצירים לרוב בולטים מחוץ לגוף ומשמשים כחלק קבוע בכנף, ומוסיפים לעילוי. כאמור מרבית כלי הטיס עם כנפיים בעלי משיכה משתנה כוללים את הסוג הזה.<gallery>
▲קובץ:Tornado variable sweep wing Manching.JPG|מכלול ציר כנף משיכה משתנה של מטוס [[פאנאוויה טורנדו|פנאוויה טורנדו]] במהלך אחזקה.
▲קובץ:Aircraft engine MiG-23 sweep wing mechanism.jpg|מפעיל שינוי זווית משיכה של מטוס מיג-23 בתצוגה במוזיאון. המפעיל מושך את הכנף הסובבת סביב הציר בשורש כנף.
▲</gallery>
==ראו גם==
* [[כנף משוכה]]
* [[כנף ישרה]]
| |||